JP2001012749A - 電子レンジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 食品の載置位置のばらつき、食品容器の形状
や大きさなどの流動的な要素に極力影響されず、食品を
効率良く加熱できると共に、加熱むらの発生を効果的に
抑制すること。 【解決手段】 回転板駆動用のモータ１４及びインバー
タ回路２２などの制御を行う制御装置３５は、電源電圧
検出回路４１が検出した電源電圧及びカレントトランス
４２が検出したインバータ回路２２の入力電流の積とサ
ンプリング抵抗３３により検出したマグネトロン２７の
陽極電流との比を演算し、その比に基づいて回転板の停
止位置を設定し、回転板が停止位置に到達したときにモ
ータ１４を断電して回転板を停止させる。この場合、制
御装置３５は、回転板が１回転する期間を、６等分した
複数区間に分割した状態で認識すると共に、各分割区間
内に回転板の停止位置をそれぞれ設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、食品支持用の回転
板を備えた電子レンジに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子レンジの場合、マイクロ波の定在波
に起因して調理室内に電界分布の強弱（加熱エネルギの
大小）が発生する。このため、占有面積が比較的小さな
食品（御飯１杯、少量のおかずなど）を加熱する際には
加熱効率が低下し、平面方向に広がった大きな食品（冷
凍ピザなど）を加熱する際には加熱むらが生じる。そこ
で、回転板上に調理皿を介して食品を載置し、回転板を
回転させながら食品を加熱することが行われている。

【０００３】このような加熱を行う場合、円周方向の加
熱むらを抑えることはできるが、特に調理室の側壁にマ
イクロ波の照射口があるときには調理皿の中央部で加熱
が弱く、外周部で加熱が強くなるなど、半径方向の加熱
むらを効果的に抑えることができない。これに加え、
「酒かん」などにおける上下方向の加熱むらが改善され
ないばかりか、占有面積が小さな食品を調理皿の中央部
に載置したときに加熱効率が悪化する。

【０００４】このため、下記（１）ないし（３）の対策
が考えられているが、いずれも何等かの欠点を有してお
り、有効な対策になっていなかった。 （１）導波管側のインピーダンス調整用の可動素子を導
波管内に設け、調理室内の状態に合せてマグネトロンの
最大効率条件にインピーダンスを調整する。この構成の
場合、導波管内に設けられたインピーダンス調整用の導
体がスパークの原因になり、スパークの発生を抑えよう
とすると、逆にインピーダンスの調整効果が小さくな
る。

【０００５】（２）調理室の底部に可動照射口を設け、
可動照射口を食品の真下に移動させる。この構成の場
合、可動照射口の駆動機構が複雑になるので、可動照射
口の設置が困難で実用性に乏しい。

【０００６】（３）調理皿を回転させながら上下方向に
移動させる。この構成の場合、調理皿を上下動させる駆
動機構が必要になるので、構成が複雑になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本件発明の出願人は、
回転板を食品に応じた角度で停止させ、回転板の停止状
態で食品にスポット的にマイクロ波を照射する手段を
「特願平９−２９８４３７号」で提案した。この発明は
回転板の停止角度に応じて調理室内に特徴的な電界分布
が発生することに着目したものであり、これにより前述
した問題点に対処することができる。しかしながら、こ
のような手段を採用した場合でも、回転板の停止位置
が、当該回転板が１回転する範囲において１箇所に限定
された状態となるため、食品の加熱むらが発生する場合
が出てくる。また、上記手段では、食品の載置位置のば
らつき、食品容器の形状や大きさなどの流動的な要素に
応じた電界分布の違いに対応できず、食品をむらなく効
率的に加熱する点でさらなる改良の余地が残されてい
る。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、食品の載置位置のばらつき、食品容
器の形状や大きさなどの流動的な要素に極力影響され
ず、食品を効率良く加熱できると共に、加熱むらの発生
を効果的に抑制できる電子レンジを提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の電子レン
ジは、交流出力を供給するための電源装置と、この電源
装置の出力を昇圧する昇圧トランスと、この昇圧トラン
スから電源が与えられることに基づいて調理室内にマイ
クロ波を照射する加熱手段と、前記調理室内に設けられ
た食品支持用の回転板と、この回転板を回転駆動するモ
ータと、前記昇圧トランスの入力側の電流を検出する第
１の電流検出手段と、前記加熱手段の入力電流を検出す
る第２の電流検出手段と、前記モータの動作を制御する
ことにより前記回転板の停止位置を制御可能に設けら
れ、その停止位置を前記回転板を回転させた状態での前
記第１の電流検出手段による検出電流と前記第２の電流
検出手段による検出電流との比に基づいて設定する制御
手段とを備えた上で、前記制御手段を、前記回転板が１
回転する期間を複数区間に分割した状態で認識すると共
に、各分割区間内に前記回転板の停止位置をそれぞれ設
定する制御を行う構成としたものである。

【００１０】この構成によれば、回転板が回転される
と、調理室内でのマイクロ波の定在波に乱れが生じ、調
理室内のインピーダンスが変化する。これにより、加熱
手段の動作状態に変化が起き、第１の電流検出手段が検
出する昇圧トランスの入力側の電流と第２の電流検出手
段が検出する加熱手段の入力電流との比が変動する。こ
のような比に基づいて回転板の停止位置を制御可能に設
けられた制御手段は、回転板が１回転する期間を複数区
間に分割した状態で認識すると共に、各分割区間内に回
転板の停止位置をそれぞれ設定する制御を行うようにな
る。この結果、回転板の停止位置が電流値の比に基づい
て設定されるようになって、食品の載置位置のばらつ
き、食品容器の形状や大きさなどが加味された停止位置
において、食品が効率的に加熱されるようになる。ま
た、上記停止位置は、回転板が１回転する期間において
複数箇所設定されるから、食品に加熱むらが発生する事
態を効果的に防止できる。

【００１１】請求項２記載の電子レンジは、制御手段
が、回転板の停止位置を第１の電流検出手段による検出
電流と第２の電流検出手段による検出電流との比が最大
となる位置または最小となる位置に設定する構成となっ
ている。この構成によれば、回転板を上記比が最大とな
る位置で停止させた場合には加熱効率が向上するように
なり、この逆に当該比が最小となる位置で停止させた場
合には加熱むらの防止効果を高め得るようになる。

【００１２】請求項３記載の電子レンジは、調理情報を
表示する表示手段を備えた上で、この表示手段に対し
て、第１の電流検出手段による検出電流と第２の電流検
出手段による検出電流との比を定量的に把握可能な状態
で表示する構成としたものである。この構成によれば、
加熱効率の変化状態を使用者に報知できてその付加的な
価値を高め得るようになる。

【００１３】請求項４記載の電子レンジは、昇圧トラン
スの一次側電圧を検出する電圧検出手段を備えた上で、
制御手段が、回転板の停止位置を、記電圧検出手段によ
る検出電圧及び第１の電流検出手段による検出電流の積
と第２の電流検出手段による検出電流との比に基づいて
設定する構成としたものである。この構成によれば、制
御手段において回転板の停止位置を設定する際に、昇圧
トランスの一次側電圧の変動も加味されることになるか
ら、電源電圧が変動するような状況下でも回転板の停止
制御を安定した状態で行い得るようになり、結果的に加
熱効率の向上並びに加熱むらの抑止機能を的確に発揮で
きる。

【００１４】このような構成とする場合、請求項５記載
の電子レンジのように、前記制御手段を、回転板の停止
位置を電圧検出手段による検出電圧及び第１の電流検出
手段による検出電流の積と第２の電流検出手段による検
出電流との比が最大となる位置または最小となる位置に
設定する構成としても良い。この構成によれば、回転板
を上記比が最大となる位置で停止させた場合には加熱効
率が向上するようになり、この逆に当該比が最小となる
位置で停止させた場合には加熱むらの防止効果を高め得
るようになる。

【００１５】請求項６記載の電子レンジは、調理情報を
表示する表示手段を備えた上で、この表示手段に対し
て、電圧検出手段による検出電圧及び第１の電流検出手
段による検出電流の積と第２の電流検出手段による検出
電流との比を定量的に把握可能な状態で表示する構成と
したものである。この構成によれば、加熱効率の変化状
態を使用者に報知できてその付加的な価値を高め得るよ
うになる。

【００１６】請求項７記載の電子レンジは、制御手段
を、加熱手段の駆動開始後において第１の電流検出手段
による検出電流が所定値以上になった時点以降に回転板
の停止位置の設定制御を開始する構成としたものであ
る。この構成によれば、加熱調理の開始直後の所定期
間、つまり加熱手段の動作がまだ安定していない期間に
は、回転板の停止位置を設定する制御が抑止されるか
ら、その停止位置が目標とする停止位置からずれてしま
う事態を未然に防止できる。

【００１７】請求項８記載の電子レンジは、制御手段
が、回転板が１回転する期間を４以上の偶数区間に分割
した状態で認識すると共に、一つおきの分割区間に回転
板の停止位置を設定する構成としたものである。この構
成によれば、回転板が停止される位置が偏った状態にな
る事態が防止されるため、加熱むらの発生を抑止する上
で有益となる。

【００１８】この場合、請求項９記載の電子レンジは、
回転板が導電材料により形成されると共に、その回転板
の形状が回転対称性に設定されていた場合に、制御手段
が、前記回転板が１／ｎ回転の対称性であった場合に当
該回転板が１回転する期間を２ｎ区間に分割した状態で
認識する構成としたものである。この構成によれば、回
転板の回転時において食品が効率的に加熱される位置が
各分割区間に周期的に出現することになるから、前述し
たような回転板の停止位置の制御が行われた場合に、加
熱効率を確実に向上させ得るようになる。

【００１９】請求項１０記載の電子レンジは、制御手段
が、回転板が最初に１回転する期間に複数の停止位置を
設定して記憶し、これ以降は記憶した各停止位置で回転
板を所定時間ずつ停止させる制御を行う構成としたもの
である。この構成によれば、回転板が最初に１回転され
た後には、毎回の回転周期毎に回転板を設定位置に停止
させる制御が行われるから、加熱効率の向上を図りなが
ら加熱むらを抑止できるようになる。

【００２０】請求項１１記載の電子レンジは、制御手段
が、回転板が１回転する毎に当該回転板の複数の停止位
置を設定する停止位置設定サイクルと、このように設定
された各停止位置で前記回転板を所定時間ずつ停止させ
る停止制御サイクルとを交互に行う構成としたものであ
る。この構成によれば、回転板の停止位置の制御動作が
常に最新の情報に基づいて行われることになるから、そ
の停止制御の信頼性を高め得るようになり、誤った停止
制御が行われることに起因して加熱効率が悪化したり加
熱むらが発生する事態を未然に防止できるようになる。

【００２１】請求項１２記載の電子レンジは、制御手段
が、回転板を設定位置に停止させる際に、モータの停止
制御タイミングをずらすことにより回転板の実際の停止
位置と設定位置との間の位置ずれを吸収する制御を行う
構成としたものである。この構成によれば、回転板の駆
動系の慣性により当該回転板の停止位置が設定位置から
ずれる事態を未然に防止できるようになって、加熱効率
の向上並びに加熱むらの防止効果を常に発揮できること
になる。

【００２２】請求項１３記載の電子レンジは、複数種類
の調理メニューに対応した自動調理を実行する機能を備
えた上で、制御手段が、回転板を設定位置に停止させる
際にモータの停止制御タイミングを選択された調理メニ
ューに応じた時間だけずらす制御を行う構成としたもの
である。この構成によれば、食品に適した加熱状態を容
易に得ることができるようになる。

【００２３】請求項１２或いは１３の構成を採用する場
合、請求項１４記載の電子レンジのように、モータの停
止制御タイミングのずれ時間を記憶した不揮発性メモリ
を備えた構成としても良く、この構成によれば、電子レ
ンジの出荷前の段階（例えば製造ライン上）において、
上記ずれ時間の設定を容易に行い得るようになる。

【００２４】請求項１５記載の電子レンジは、電源装置
を、商用交流電源出力を整流する整流回路及びその整流
出力を所定周波数の交流出力に変換して昇圧トランスの
一次側に与えるインバータ回路とを含んだ構成とした上
で、そのインバータ回路を、回転板の停止期間の出力が
当該回転板の回転期間の出力より大きくなるように制御
する構成としたものである。この構成によれば、回転板
の停止期間、つまりモータの消費電力が零になる期間に
は、インバータ回路の出力ひいては加熱手段の出力を、
家庭用配線のコンセント定格容量やブレーカ容量の範囲
内で、最大限高め得るようになる。

【００２５】この場合、請求項１６記載の電子レンジの
ように、第１の電流検出手段による検出電流と第２の電
流検出手段による検出電流との比、若しくは電圧検出手
段による検出電圧及び第１の電流検出手段による検出電
流の積と第２の電流検出手段による検出電流との比が限
度値を越えて変化したときにはインバータ回路の動作を
停止させる構成としても良い。この構成によれば、イン
バータ回路の動作が異常になって過大な負荷電流が流れ
る事態を未然に防止できるようになる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて説明する。まず、電子レンジの概略的な外観を
示す図２において、キャビネット１は前面が開口した矩
形箱状をなすものであり、その内部に前面が開口した矩
形容器状の調理室２が形成されていると共に、前面部に
調理室２の開口部を開閉するためのドア３が回動可能に
装着されている。

【００２７】キャビネット１内には、調理室２の側方に
隣接して機械室（図示せず）が形成されており、機械室
内には、後述する電源装置及びマグネトロンなどが収納
されている。キャビネット１における機械室の前面側位
置には操作パネル４が設けられており、この操作パネル
４には、調理開始用のスタートスイッチ５、複数種類の
調理メニューに対応した自動調理スイッチ６、調理時間
を設定するための時間設定ダイヤル７、調理情報や時間
情報などを表示するためのＬＥＤパネル８（表示手段に
相当）が配設されている。

【００２８】調理室２内の天井部には、オーブン調理及
びグリル調理用のヒータ９が設けられている。調理室２
内の底部には、食品支持用の円形状の回転板１０が設け
られている。この回転板１０は、例えば鋼板のような導
電材料の表面にほうろう処理を施したもので、特にレン
ジ調理時には、回転板１０上に円形状の調理皿（図示せ
ず）が載置される構成となっている。尚、この調理皿
は、ガラスやセラミックなどのようなマイクロ波透過材
料により形成される。

【００２９】図３には上記回転板１０の平面形状が示さ
れている。即ち、図３において、回転板１０は円環状の
周囲枠部１１と中心部に位置する円形状のハブ部１２と
の間を、３本のアーム部１３により一体的に繋いだ形状
となっている。この場合、ハブ部１２の中心部下面には
筒状のボス部１２ａが設けられており、このボス部１２
ａが、回転板１０を回転駆動するための減速ギア機構を
内蔵したモータ（図４に符号１４を付して示す）の出力
軸に連結される構成となっている。また、回転板１０の
各アーム部１３は周方向に１２０°ずつ離間した等間隔
ピッチで設けられたものであり、ハブ部１２を中心に放
射状に延びている。ハブ部１２には、各アーム部１３の
基部と対応した位置に、３個の円弧状開口部１２ｂが周
方向に１２０°ずつ離間した等間隔ピッチで形成されて
いる。要するに、回転板１０の形状は、モータ１４（図
４参照）により１／３回転される毎に投影形状が同一に
なる回転対称性に設定されている。

【００３０】図４には、電子レンジの電気的構成が概略
的に示されており、以下これについて説明する。但し、
この図４では、周知のドアスイッチ、ショートスイッ
チ、マグネトロンサーマルスイッチ、庫内灯などの図示
を省略している。図４において、電源装置１５は、商用
交流電源１６に接続された一対の電源線１７、１８から
給電されるようになっている。この電源装置１５は、商
用交流電源１６の出力を全波整流する整流回路１９と、
その整流出力を平滑するための平滑用リアクトル２０及
び平滑用コンデンサ２１と、その平滑直流出力を所定周
波数の交流出力に変換するためのインバータ回路２２と
を備えた構成となっている。尚、電源線１７、１８間に
は雑音防止コンデンサ２３が接続されている。

【００３１】インバータ回路２２は、昇圧トランス２４
の一次巻線２４ａを共振要素として利用する構成のもの
であり、前記平滑用コンデンサ２１と並列に、共振コン
デンサ２５及びＩＧＢＴ２６のコレクタ・エミッタ間の
直列回路を接続すると共に、共振コンデンサ２５の両端
に昇圧トランス２４の一次巻線２４ａを接続した構成と
なっている。

【００３２】昇圧トランス２４が有する２個の二次巻線
２４ｂ、２４ｃのうち、一方の二次巻線２４ｂの両端に
はマグネトロン２７（加熱手段に相当）の陰極が接続さ
れており、このマグネトロン２７の陽極はグランド端子
に接続されている。昇圧トランス２４の二次側には倍電
圧整流回路２８が接続されている。この倍電圧整流回路
２８は、２個の高圧コンデンサ２９、３０の直列回路と
２個の高圧ダイオード３１、３２の直列回路とを並列接
続して成るものであり、高電位側の高圧ダイオード３１
のアノードがマグネトロン２７の陰極（二次巻線２４ｂ
の一方の端子）に接続され、低電位側の高圧ダイオード
３２のカソードがサンプリング抵抗３３（第２の電流検
出手段に相当）を介してグランド端子に接続されてい
る。また、高圧コンデンサ２９、３０の共通接続点が二
次巻線２４ｃの一方の端子に接続され、高圧ダイオード
３１、３２の共通接続点が二次巻線２４ｃの他方の端子
に接続されている。尚、倍電圧整流回路２８には、抵抗
３４が並列に接続されている。

【００３３】この場合、倍電圧整流回路２８からマグネ
トロン２７に電源が供給されると、そのマグネトロン２
７が発振してマイクロ波を発生するようになり、そのマ
イクロ波は、導波管及び調理室２の側壁に形成された照
射口（何れも図示せず）を介して調理室２内に照射され
る構成となっている。そして、サンプリング抵抗３３の
両端には、マグネトロン２７の陽極電流（入力電流）に
応じたレベルの電圧信号が発生するものであり、この電
圧信号は、マグネトロン２７の陽極電流レベルを示す電
流検出信号Ｉｂとして後述する制御装置３５（制御手段
に装置）に入力される構成となっている。

【００３４】商用交流電源１６の両電源線１７、１８間
には、降圧トランス３６の一次巻線３６ａが接続されて
いる。この降圧トランス３６の二次巻線３６ｂには、セ
ンタタップ形式の全波整流回路３７が接続されており、
その全波整流回路３７の出力端子とグランド端子との間
には、充電用の抵抗３８及び放電用の抵抗３９の直列回
路が接続され、その抵抗３９と並列にコンデンサ４０が
接続されている。上記した降圧トランス３６、全波整流
回路３７、抵抗３８、３９、コンデンサ４０は、電源電
圧検出回路４１（電圧検出手段に相当）を構成するもの
であり、コンデンサ４０の端子間電圧が電源電圧レベル
を示す電圧検出信号Ｖinとして前記制御装置３５に入力
される構成となっている。

【００３５】尚、図示しないが、上記降圧トランス３６
は、制御装置３５などのための制御用電源回路にも利用
されるものであり、二次巻線３６ｂに安定化電源回路な
どが接続される構成となっている。

【００３６】また、前記電源線１８には、カレントトラ
ンス４２（第１の電流検出手段に相当）が設けられてお
り、このカレントトランス４２の二次側出力は、インバ
ータ回路２２に対する入力電流（昇圧トランス２４の入
力側の電流）のレベルを示す電流検出信号Ｉinとして制
御装置３５に入力される構成となっている。

【００３７】商用交流電源１６の両電源線１７及び１８
間には、リレースイッチ４３と前記ヒータ９との直列回
路、リレースイッチ４４と前記回転板１０駆動用のモー
タ１４との直列回路、リレースイッチ４５とファンモー
タ４６との直列回路が接続されている。尚、上記ファン
モータ４６は、前記図示しない機械室内に配設されたも
のであり、その駆動状態で機械室内部の電気部品を冷却
するための送風ファン（図示せず）が運転されるように
なっている。

【００３８】制御装置３５には、上述した電流検出信号
Ｉｂ及びＩin、電圧検出信号Ｖinの他に、スタートスイ
ッチ５及び自動調理スイッチ６からの操作信号や時間設
定ダイヤル７の操作量を検出するためのエンコーダ７ａ
からの検出信号が入力されるようになっている。そし
て、制御装置３５は、それらの入力信号並びに予め設定
されたプログラムなどに基づいて、リレースイッチ４３
〜４４のオンオフ制御、ＬＥＤパネル８の表示制御、ド
ライバＩＣ４７を通じたインバータ回路２２の動作制御
などを行う構成となっている。尚、制御装置３５内に
は、各種の制御用データを記憶するための不揮発性メモ
リ（図示せず）が設けられている。

【００３９】しかして、上記のように構成された電子レ
ンジでは、回転板１０を回転させながら行うレンジ調理
時の開始時において、電流検出信号Ｉinにより示される
インバータ回路２２の入力電流は、図５に示すように過
渡的に上昇した後にほぼ安定した状態を呈するようにな
る。この場合、回転板１０の回転に伴い調理室２内のイ
ンピーダンスが周期的に変動するものであり、これに応
じて加熱効率が図６に示すように周期的に変動すること
になる。ここで、電圧検出信号Ｖin及び電流検出信号Ｉ
inの積と電流検出信号Ｉｂとの比ΔＲ＝Ｖin×Ｉin／Ｉ
ｂ（つまり、インバータ回路２２の入力電圧及び入力電
流の積とマグネトロン２７の陽極電流との比は、回転板
１０の回転に応じて図７に示すように変化するものであ
り、その比ΔＲ（＝Ｖin×Ｉin／Ｉｂ）と加熱効率との
間に密接な比例関係があることが実験的に判明した。

【００４０】この場合、調理室２内のインピーダンスに
大きな影響を及ぼす導電材料製の回転板１０は、１／３
回転される毎に投影形状が同一になる回転対称性の形状
になっているため、図７に示すように、回転板１０が１
回転される期間（０〜３６０°）において比ΔＲ（加熱
効率に対応）が相対的に大きくなるピークが３回出現す
ることになる。但し、この図７の例は、食品を回転板１
０上の調理皿の中央に載置した場合の例であり、食品を
調理皿の縁部寄り位置に載置した場合には、比ΔＲ（＝
Ｖin×Ｉin／Ｉｂ）は、例えば図８のような状態で変化
することになる。

【００４１】制御装置３５にあっては、このような関係
に基づいて加熱効率が大きくなる回転板１０の位置を、
比ΔＲ（＝Ｖin×Ｉin／Ｉｂ）を利用した演算により検
出し、その検出結果に基づいて回転板１０の停止位置を
決定する制御を行うようになっている。図１には、制御
装置３５による制御内容のうち本発明の要旨に関係した
部分の内容が示されており、以下これについて関連した
作用と共に説明する。尚、この図１は、レンジ調理のた
めの制御内容を示すものである。

【００４２】制御装置３５は、自動調理スイッチ６及び
時間設定ダイヤル７による調理メニュー及び調理時間の
設定が操作が行われた後に、スタートスイッチ５が操作
されたことを検出すると、調理開始制御ルーチンＳ１を
実行するものであり、このルーチンＳ１では、リレース
イッチ４４及び４５をオンさせてモータ１４及びファン
モータ４６に通電することにより回転板１０及び図示し
ない送風ファンの運転を開始すると共に、ドライバＩＣ
４７を通じてインバータ回路２２ひいてはマグネトロン
２７の駆動を開始する制御が行われる。

【００４３】次いで、カレントトランス４２からの電流
検出信号Ｉinにより示されるインバータ回路２２の入力
電流が所定値以上になるまで待機し（ステップＳ２）、
所定値以上になったときには、回転板１０の停止位置を
設定するための制御を開始する。まず、ステップＳ３に
おいて、インバータ回路２２の入力電圧及び入力電流の
積とマグネトロン２７の陽極電流との比ΔＲ（＝Ｖin×
Ｉin／Ｉｂ）の検知を開始し、次のステップＳ４では、
回転板１０が１／６回転される期間毎の比ΔＲの最大値
を記憶する動作を行う。具体的には、制御装置３５は、
回転板１０が１回転する期間を６等分した複数区間に分
割した状態で認識するものであり、各分割区間内におけ
る比ΔＲの最大値を検出して記憶する。食品を回転板１
０上の調理皿の中央に載置した場合の比ΔＲの変化例を
示す図７、並びに食品を当該調理皿の縁部寄り位置に載
置した場合の比ΔＲの変化例を示す図８中には、上記の
ような分割区間を破線で区切った状態で示すと共に、各
分割区間において検出した比ΔＲの最大値がＭＡＸ１〜
ＭＡＸ６として示されている。

【００４４】次いで、ステップＳ５では、検出した比Δ
Ｒの最大値（つまり加熱効率と比例関係にある値）を、
定量的に把握可能な状態（例えばグラフ表示）にてＬＥ
Ｄパネル８に表示する。この後には、比ΔＲが所定の限
度値より小さくなったか否かを判断し（ステップＳ
６）、「ＹＥＳ」と判断したときには、異常停止制御ル
ーチンＳ７を実行した後に、エラー終了する。尚、比Δ
Ｒ＜限度値になる状態は、マグネトロン２７の陽極電流
が異常に増大した状態に対応するものである。そして、
上記異常停止制御ルーチンＳ７では、リレースイッチ４
４を強制的にオフさせて回転板１０の回転を停止させる
制御、並びにドライバＩＣ４７を通じたインバータ回路
２２の駆動を停止してマグネトロン２７を駆動停止させ
る制御を行うと共に、ＬＥＤパネル８にエラー表示を行
うものであり、この後には、一連の制御動作を終了す
る。このとき、ファンモータ４６は運転状態がそのまま
保持されるものであり、その後の適宜時期（例えばマグ
ネトロン２７或いはその周辺部の温度が十分に低下した
とき）に運転終了される構成となっている。

【００４５】前記ステップＳ６で「ＮＯ」と判断したと
きには、回転板１０の停止位置を設定するための制御を
開始してから回転板１０が１回転したか否かを判断し
（ステップＳ８）、「ＮＯ」の場合にはステップＳ４へ
戻って、ステップＳ４〜Ｓ８を反復して実行するが、
「ＹＥＳ」の場合、つまり回転板１０が１回転する期間
を６等分した複数の分割区間での比ΔＲの最大値の記憶
が終了した場合にはステップＳ９を実行する。

【００４６】このステップＳ９では、記憶した比ΔＲの
６つの最大値のうち、最も大きいものを抽出し、その比
ΔＲの最大値に対応した位置を回転板１０の停止位置と
して設定する。次いで、ステップＳ１０では、上記のよ
うに設定した停止位置を含む分割区間に対して一つおき
の配置となる分割区間における比ΔＲの最大値に対応し
た位置を回転板１０の停止位置として設定する。つま
り、図７、図８の例では、まず、比ΔＲの最大値ＭＡＸ
１〜ＭＡＸ６のうち、最も大きい最大値ＭＡＸ５に対応
した位置が回転板１０の停止位置として設定され、次い
で、これと一つおきの分割区間における最大値ＭＡＸ
１、ＭＡＸ３に対応した位置が回転板１０の停止位置と
して設定されることになる。

【００４７】ここで、回転板１０を目標とする位置に正
確に停止させようとする場合には、その回転板１０の駆
動系の慣性により当該回転板１０の停止位置が設定位置
からずれる事態を防止する手段を講じることが望まし
い。このため、制御装置３５内に設けられた図示しない
不揮発性メモリには、モータ１４を断電してから実際に
回転板１０が停止するまでのずれ量を示すデータが記憶
されており、このずれ量データを使用して回転板１０の
停止位置の制御を行うようにしている。

【００４８】つまり、ステップＳ１１では、ステップＳ
１０で設定された停止位置に回転板１０を停止させるの
に必要なずれ量データを不揮発性メモリから読み込んで
おくものであり、この後には、設定された調理時間が経
過するまで、若しくは回転板１０が前述のように設定さ
れた停止位置に前記ずれ量データを加味した位置に到達
するまで待機する（ステップＳ１２、Ｓ１３）。

【００４９】そして、ステップＳ１３で「ＹＥＳ」と判
断したとき（回転板１０が設定された停止位置にずれ量
データを加味した位置に到達したとき）には、リレース
イッチ４４をオフさせてモータ１４を断電することによ
り回転板１０を停止させると共に、ドライバＩＣ４７を
通じてインバータ回路２２の出力を増大させる制御を行
う（ステップＳ１４）。

【００５０】次いで、設定された調理時間が経過するま
で、若しくは所定時間例えば１０秒が経過するまで待機
し（ステップＳ１５、Ｓ１６）、設定調理時間が経過す
ることなく１０秒が経過したときには、リレースイッチ
４４を再度オンさせてモータ１４に再通電することによ
り回転板１０の回転を再開させると共に、ドライバＩＣ
４７を通じてインバータ回路２２の出力を元の状態に減
少させる制御を行い（ステップＳ１７）、この後に前記
ステップＳ１２へ移行して、ステップＳ１２以降の制御
を実行する。

【００５１】そして、ステップＳ１２若しくはＳ１５で
「ＹＥＳ」と判断したとき、つまり設定された調理時間
が経過したときには、調理停止制御ルーチンＳ１８を実
行して調理終了するものであり、このルーチンＳ１８で
は、リレースイッチ４４、４５をオフさせて回転板１０
の回転及び図示しない送風ファンの運転を停止させる制
御、並びにドライバＩＣ４７を通じたインバータ回路２
２の駆動を停止してマグネトロン２７を駆動停止させる
制御を行うことになる。

【００５２】以上要するに、本実施例は、電源電圧レベ
ルを示す電圧検出信号Ｖin及びインバータ回路２２の入
力電流のレベルを示す電流検出信号Ｉinとの積とマグネ
トロン２７の陽極電流（入力電流）のレベルを示す電流
検出信号Ｉｂとの比ΔＲ（＝Ｖin×Ｉin／Ｉｂ）がマグ
ネトロン２７による加熱効率と相関関係にあることに着
目し、その比ΔＲに基づいて回転板１０の停止位置を制
御するようにした点に大きな特徴を有するものである。
この場合、回転板１０が回転されると、調理室２内での
マイクロ波の定在波に乱れが生じ、調理室２内のインピ
ーダンスが変化する。これにより、マグネトロン２７の
動作状態（共振状態）に変化が起き、加熱効率つまり比
ΔＲが変動することになる。

【００５３】本実施例において、制御装置３５は、レン
ジ調理の実行時において、回転板１０が１回転する期間
を６つの区間に分割した状態で認識すると共に、各分割
区間のうち、比ΔＲの最大値が存在する分割区間及びこ
の区間を含む一つおきの分割区間内に回転板１０の停止
位置をそれぞれ設定する制御を行うと共に、各分割区間
において比ΔＲが最大となる位置（つまり加熱効率が最
大となる位置）に回転板１０を所定時間（１０秒）ずつ
停止させる制御を行うようになる。この結果、回転板１
０の停止位置が、マグネトロン２７による加熱効率の大
きくなる位置に設定されるものであり、これにより、食
品の載置位置のばらつきや食品容器の形状や大きさなど
が加味された停止位置において、その加熱が効率的に行
われるようになる。

【００５４】また、上記停止位置は、回転板１０が１回
転する期間において複数箇所（３箇所）設定されるか
ら、食品に加熱むらが発生する事態を効果的に防止でき
る。特に、制御装置３５は、上記のように３箇所の停止
位置を設定するに当たって、回転板１０が１回転する期
間を６等分した区間に分割した状態で認識すると共に、
一つおきの分割区間に回転板１０の停止位置を設定する
構成となっているから、回転板１０が停止される位置が
偏った状態になる事態が防止されて、加熱むらの発生を
抑止する上で極めて有益になるものである。因みに、食
品を回転板１０上の調理皿の中央に載置した場合には、
その場合の比ΔＲの変化例を示す図７のように、比ΔＲ
の最大値ＭＡＸ１、ＭＡＸ３、ＭＡＸ５はほぼ同じレベ
ルなるが、食品を調理皿の縁部寄り位置に載置した場合
には、その場合の比ΔＲの変化例を示す図８のように、
比ΔＲの最大値ＭＡＸ５が突出して大きくなる。このた
め、回転板１０を上記最大値ＭＡＸ５が出現する位置の
みに停止させた場合には、加熱むらが大きくなる可能性
があるが、回転板１０の停止位置を上述した一つおきの
分割区間に停止させる構成によれば、このような場合の
加熱むらの発生も抑制できるようになる。

【００５５】この場合、導電材料より成る回転板１０の
形状が、１／３回転される毎に投影形状が同一になる回
転対称性に設定されているから、回転板１０の回転時に
おいて食品が効率的に加熱される位置が各分割区間に周
期的に出現することになる。従って、上述のような回転
板１０の停止位置の制御が行われた場合に、加熱効率を
確実に向上させ得るものである。

【００５６】制御装置３５は、回転板１０が最初に１回
転する期間に３箇所の停止位置を設定して記憶し、これ
以降は記憶した各停止位置で回転板１０を所定時間（１
０秒）ずつ停止させる制御を行う構成となっている。こ
の構成によれば、回転板１０が最初に１回転された後に
は、その後における毎回の回転周期毎に回転板１０を設
定位置に所定時間ずつ停止させる制御が行われるから、
加熱効率の向上を図りながら加熱むらを抑止できるよう
になる。

【００５７】尚、本実施例では、回転板１０の停止位置
を、電源電圧レベルを示す電圧検出信号Ｖin及びインバ
ータ回路２２に対する入力電流レベルを示す電流検出信
号Ｉinの積とマグネトロン２７の陽極電流レベルを示す
電流検出信号Ｉｂとの比ΔＲに基づいて設定する構成と
したが、上記電流検出信号Ｉin及びＩｂの比に基づいて
設定する構成としても同様の効果が得られるものであ
る。但し、本実施例のように、回転板１０の停止位置の
設定に電圧検出信号Ｖinを含む比ΔＲを使用する構成と
した場合には、その回転板１０の停止位置を設定する際
に、昇圧トランス２４の一次側電圧の変動も加味される
ことになるから、商用交流電源１６の電圧が変動するよ
うな状況下でも回転板１０の停止制御を安定した状態で
行い得るようになり、結果的に加熱効率の向上並びに加
熱むらの抑止機能を的確に発揮できる。

【００５８】制御装置３５は、上記のように検出した比
ΔＲの最大値、つまり加熱効率と比例関係にある値を、
ＬＥＤパネル８に対し定量的に把握可能な状態で表示す
る構成となっているから、レンジ調理時において、加熱
効率の変化状態を使用者に視覚的な情報によって報知で
きるようになって、付加的な価値を高め得るようにな
る。

【００５９】制御装置３５は、上述した回転板１０の停
止位置の設定制御を、マグネトロン２７の駆動開始後に
おいてカレントトランス４２からの電流検出信号Ｉinに
より示される入力電流値が所定値以上になった時点以降
に開始する構成となっている。この構成によれば、加熱
調理の開始直後の所定期間、つまりマグネトロン２７の
動作がまだ安定していない期間には、回転板１０の停止
位置を設定する制御が抑止されるから、その停止位置が
誤って設定される事態、つまり加熱むら発生の原因とな
る事態に陥ることを未然に防止できるようになる。

【００６０】また、不揮発性メモリ（図示せず）に対
し、モータ１４を断電してから実際に回転板１０が停止
するまでのずれ量を示すデータを記憶しておき、制御装
置３５は、回転板１０を設定位置に停止させる際に、上
記ずれ量データに基づいてモータの停止制御タイミング
をずらすことにより回転板１０の実際の停止位置と設定
位置との間の位置ずれを吸収する制御を行うようになっ
ている。これにより、回転板１０の駆動系の慣性により
当該回転板１０の停止位置が設定位置からずれる事態を
未然に防止できるようになって、前述したような加熱効
率の向上並びに加熱むらの防止効果を常に発揮できるこ
とになる。

【００６１】電源装置１５は、商用交流電源１６の出力
を整流する整流回路１９及びその整流出力を所定周波数
の交流出力に変換して昇圧トランス２４の一次側に与え
るインバータ回路２２とを含んだ構成とされ、制御装置
３５は、回転板１０の停止期間にはインバータ回路２２
の出力を増大させ、当該回転板１０の回転期間にはイン
バータ回路２２の出力を減少させる制御を行う構成とな
っている。この構成によれば、回転板１０の停止期間、
つまりモータ１４の消費電力が零になる期間には、イン
バータ回路２２の出力ひいてはマグネトロン２７の出力
を、家庭用配線のコンセント定格容量やブレーカ容量
（一般的には１５Ａ）の範囲内で、最大限高め得るよう
になる。

【００６２】制御装置３５は、前記比ΔＲが限度値を越
えて変化したときにはインバータ回路２２の動作を停止
させる構成となっている。この構成によれば、インバー
タ回路２２の動作が異常になって過大な負荷電流が流れ
る事態を未然に防止できるようになる。尚、回転板１０
の停止位置を電流検出信号Ｉin及びＩｂの比に基づいて
設定する構成を採用する場合には、その比が予め設定さ
れた限度値を越えて変化したときにはインバータ回路２
２の動作を停止させることになる。

【００６３】その他、本発明は上記した実施例に限定さ
れるものではなく、以下のような変形或いは拡大が可能
である。上記した実施例では、制御装置３５は、回転板
１０が最初に１回転する期間に３箇所の停止位置を設定
して記憶し、これ以降は記憶した各停止位置で回転板１
０を停止させる制御を行う構成としたが、これに代え
て、回転板１０が１回転する毎に当該回転板１０の複数
の停止位置を設定する停止位置設定サイクルと、このよ
うに設定された各停止位置で回転板１０を所定時間ずつ
停止させる停止制御サイクルとを交互に行う構成を採用
して良いものである。特に、この構成によれば、回転板
１０の停止位置の制御動作が常に最新の情報に基づいて
行われることになるから、その停止制御の信頼性を高め
得るようになり、誤った停止制御が行われることに起因
して加熱効率が悪化したり加熱むらが発生する事態を未
然に防止できるようになる。

【００６４】制御装置３５は、回転板１０の停止位置を
比ΔＲが最大となる位置に設定する構成としたが、その
比ΔＲが最小となる位置に設定する構成としても良く、
このように構成した場合には、加熱むらの防止効果を高
めたいときに有効となる（加熱効率はある程度犠牲とな
る）。

【００６５】回転板１０の形状を１／３回転の対称性に
構成し、これに応じて当該回転板１０が１回転する期間
を６等分した複数区間に分割した状態で認識する例で説
明した、回転板の形状が１／ｎ回転の対称性であった場
合には、当該回転板が１回転する期間を２ｎ区間に分割
した状態で認識すれば良いものである。

【００６６】制御装置３５は、回転板１０を設定位置に
停止させる際にモータ１４の停止制御タイミングを選択
された調理メニューに応じた時間だけずらす制御を行う
構成であっても良く、この構成によれば、食品に適した
加熱状態を容易に得ることができるようになる。この場
合、不揮発性メモリに対し、上記モータ１４の停止制御
タイミングのずれ時間を各調理メニューと対応付けた状
態で記憶しておく構成としても良く、この構成によれ
ば、電子レンジの出荷前の段階（例えば製造ライン上）
において、上記ずれ時間の設定を容易に行い得るように
なる。

【００６７】上記実施例においては、ヒータ調理機能を
有する電子レンジに適用したが、これに限定されるもの
ではなく、例えばレンジ調理専用機に適用しても良い。
上記実施例においては、加熱手段としてマグネトロン２
７を例示したが、マイクロ波を発生して食品を加熱でき
る加熱手段であれば良い。また、インバータ回路２２は
必要に応じて設ければ良い。

【００６８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電子レンジにおいては、昇圧トランスの入力側の電流
と加熱手段の入力電流との比、或いは昇圧トランスの一
次側電圧及び入力側の電流の積と加熱手段の入力電流の
比に基づいて回転板の停止位置を設定するように構成す
ると共に、その停止位置が、回転板が１回転する期間を
複数区間に分割した各区間にそれぞれ設定される構成と
したから、食品の載置位置のばらつき、食品容器の形状
や大きさなどの流動的な要素に極力影響されず、食品を
効率良く加熱できると共に、加熱むらの発生を効果的に
抑制できるという有益な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における制御内容を示すフロ
ーチャート

【図２】全体構成を示す斜視図

【図３】回転板の平面図

【図４】電気的構成を示す図

【図５】作用説明用の特性図その１

【図６】作用説明用の特性図その２

【図７】作用説明用の特性図その３

【図８】作用説明用の特性図その４

【符号の説明】

２は調理室、８はＬＥＤパネル（表示手段）、１０は回
転板、１４はモータ、１５は電源装置、１６は商用交流
電源、１９は整流回路、２２はインバータ回路、２４は
昇圧トランス、２７はマグネトロン（加熱手段）、３３
はサンプリング抵抗（第２の電流検出手段）、３５は制
御装置（制御手段）、４１は電源電圧検出回路（電圧検
出手段）、４２はカレントトランス（第１の電流検出手
段）を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 6/64 Ｈ０５Ｂ 6/64 Ｋ 6/68 ３１０ 6/68 ３１０Ａ ３１０Ｚ ３２０ ３２０Ｄ ３３０ ３３０Ａ 6/78 6/78 Ａ Ｆターム(参考） 3K086 AA01 AA08 BA08 BB08 CA20 CB01 CC01 CC06 CD11 DA02 DB11 DB15 DB16 EA12 3K090 AA01 AA02 AB02 BA01 EA01 3L086 AA01 CA04 CA14 CB01 CC03 CC08 CC12 CC23 DA06 DA12 DA29

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流出力を供給するための電源装置と、 この電源装置の出力を昇圧する昇圧トランスと、 この昇圧トランスから電源が与えられることに基づいて
   調理室内にマイクロ波を照射する加熱手段と、 前記調理室内に設けられた食品支持用の回転板と、 この回転板を回転駆動するモータと、 前記昇圧トランスの入力側の電流を検出する第１の電流
   検出手段と、 前記加熱手段の入力電流を検出する第２の電流検出手段
   と、 前記モータの動作を制御することにより前記回転板の停
   止位置を制御可能に設けられ、その停止位置を前記回転
   板を回転させた状態での前記第１の電流検出手段による
   検出電流と前記第２の電流検出手段による検出電流との
   比に基づいて設定する制御手段とを備え、 前記制御手段は、前記回転板が１回転する期間を複数区
   間に分割した状態で認識すると共に、各分割区間内に前
   記回転板の停止位置をそれぞれ設定する制御を行うこと
   を特徴とする電子レンジ。
2. 【請求項２】 制御手段は、回転板の停止位置を、第１
   の電流検出手段による検出電流と第２の電流検出手段に
   よる検出電流との比が最大となる位置または最小となる
   位置に設定することを特徴とする請求項１記載の電子レ
   ンジ。
3. 【請求項３】 調理情報を表示する表示手段を備え、 この表示手段に対して、第１の電流検出手段による検出
   電流と第２の電流検出手段による検出電流との比を定量
   的に把握可能な状態で表示することを特徴とする請求項
   １または２記載の電子レンジ。
4. 【請求項４】 昇圧トランスの一次側電圧を検出する電
   圧検出手段を備え、 制御手段は、回転板の停止位置を、前記電圧検出手段に
   よる検出電圧及び第１の電流検出手段による検出電流の
   積と第２の電流検出手段による検出電流との比に基づい
   て設定することを特徴とする請求項１記載の電子レン
   ジ。
5. 【請求項５】 請求項４記載の電子レンジにおいて、 制御手段は、回転板の停止位置を、電圧検出手段による
   検出電圧及び第１の電流検出手段による検出電流の積と
   第２の電流検出手段による検出電流との比が最大となる
   位置または最小となる位置に設定することを特徴とする
   電子レンジ。
6. 【請求項６】 調理情報を表示する表示手段を備え、 この表示手段に対して、電圧検出手段による検出電圧及
   び第１の電流検出手段による検出電流の積と第２の電流
   検出手段による検出電流との比を定量的に把握可能な状
   態で表示することを特徴とする請求項４または５記載の
   電子レンジ。
7. 【請求項７】 制御手段は、加熱手段の駆動開始後にお
   いて第１の電流検出手段による検出電流が所定値以上に
   なった時点以降に回転板の停止位置の設定制御を開始す
   ることを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の
   電子レンジ。
8. 【請求項８】 制御手段は、回転板が１回転する期間を
   ４以上の偶数区間に分割した状態で認識すると共に、一
   つおきの分割区間に回転板の停止位置を設定することを
   特徴とする請求項１ないし７の何れかに記載の電子レン
   ジ。
9. 【請求項９】 請求項８記載の電子レンジにおいて、 回転板は導電材料により形成されると共に、その回転板
   の形状は回転対称性に設定され、 制御手段は、前記回転板が１／ｎ回転の対称性であった
   場合に当該回転板が１回転する期間を２ｎ区間に分割し
   た状態で認識することを特徴とする電子レンジ。
10. 【請求項１０】 制御手段は、回転板が最初に１回転す
    る期間に複数の停止位置を設定して記憶し、これ以降は
    記憶した各停止位置で回転板を所定時間ずつ停止させる
    制御を行うことを特徴とする請求項１ないし９の何れか
    に記載の電子レンジ。
11. 【請求項１１】 制御手段は、回転板が１回転する毎に
    当該回転板の複数の停止位置を設定する停止位置設定サ
    イクルと、このように設定された各停止位置で前記回転
    板を所定時間ずつ停止させる停止制御サイクルとを交互
    に行うことを特徴とする請求項１ないし９の何れかに記
    載の電子レンジ。
12. 【請求項１２】 制御手段は、回転板を設定位置に停止
    させる際に、モータの停止制御タイミングをずらすこと
    により回転板の実際の停止位置と設定位置との間の位置
    ずれを吸収する制御を行うことを特徴とする請求項１な
    いし１１の何れかに記載の電子レンジ。
13. 【請求項１３】 複数種類の調理メニューに対応した自
    動調理を実行する機能を備え、 制御手段は、回転板を設定位置に停止させる際に、モー
    タの停止制御タイミングを選択された調理メニューに応
    じた時間だけずらす制御を行うことを特徴とする請求項
    １ないし１１の何れかに記載の電子レンジ。
14. 【請求項１４】 請求項１２または１３記載の電子レン
    ジにおいて、 モータの停止制御タイミングのずれ時間を記憶した不揮
    発性メモリを備えていることを特徴とする電子レンジ。
15. 【請求項１５】 電源装置は、商用交流電源出力を整流
    する整流回路及びその整流出力を所定周波数の交流出力
    に変換して昇圧トランスの一次側に与えるインバータ回
    路とを含んで構成され、 前記インバータ回路は、回転板の停止期間の出力が当該
    回転板の回転期間の出力より大きくなるように制御され
    ることを特徴とする請求項１ないし１４の何れかに記載
    の電子レンジ。
16. 【請求項１６】 請求項１５記載の電子レンジにおい
    て、 第１の電流検出手段による検出電流と第２の電流検出手
    段による検出電流との比、若しくは電圧検出手段による
    検出電圧及び第１の電流検出手段による検出電流の積と
    第２の電流検出手段による検出電流との比が限度値を越
    えて変化したときにはインバータ回路の動作を停止させ
    ることを特徴する電子レンジ。